숨뇌와 그물체의 구조 및 기능적 연결성

위숨뇌 위치에서 피라미드의 바깥쪽에 두 개의 덩어리가 올리브(olive)이다. 올리브의 심부에는 아래올리브핵 복합체가 있는 주름이 잡힌 올리브주머니 같은 모양을 보이며, 뇌와 척수에서 오는 거의 모든 운동정보를 받게 되고, 올리브소뇌로를 통해 반대쪽 소뇌반구로 전달되는데, 타이밍의 인지에 중요한 역할을 담당하는 것으로 알려져 있다. 이외에도 많은 신경섬유가 아래소뇌다리를 통해 소뇌로 정보를 전달하며, 소뇌올리브로만 소뇌에서 숨뇌로 정보를 전달하게 된다. 피라미드와 올리브 사이에 있는 앞가쪽고랑에서 혀밑신경이 나오고, 올리브 뒤에 있는 뒤가쪽 고랑에서 혀인두신경, 미주신경, 더부신경이 나온다. 이들은 숨뇌의 앞쪽 면으로 나오지만 핵은 대부분 숨뇌의 뒤쪽면에 위치하고, 더부신경의 핵은 척수에 위치하는 특징을 가진다. 혀인두신경과 미주신경을 통해서 인후, 후두, 위쪽 식도에 있는 가로무늬근육에 운동신경섬유를 보내는 의문핵의 경우, 뒤쪽 면에 위치한 다른 뇌신경핵들과는 떨어져 보다 앞쪽에 위치한다. 의문핵은 해밑신경핵과 더불어 겉질뇌줄기에 의해 대뇌에서 오는 정보를 받게 된다. 숨뇌의 아래숨뇌에 위치한 뒤기둥에는 뒤중간고랑에 의해 구분되는 널판다발과 쐐기다발이 포함되어 있다. 이는 식별할 수 있는 촉각, 의식적인 고유감각, 입체인지감각과 관련된 정보를 전달하는 신경세포가 척수뒤뿔로 들어와 숨뇌로 이어지는 부분으로 위숨뇌에 위치하는 널판다발핵과 쐐기다발핵과 연접한다. 이 두 핵에서 시작된 신경세포는 오르기 전에 피라미드 뒤쪽을 지나면서 숨뇌 중간부에 위치한 안쪽섬유띠에서 교차하여 중앙선을 가로질러 숨뇌에서 시상, 시상에서 대뇌겉질로 정보를 전달한다. 이를 뒤기둥/안쪽섬유띠 경로라고 한다. 쐐기다발핵의 앞가쪽에는 얼굴에서 오는 온도감각과 통증을 전달하는 삼차신경핵과 삼차신경로가 존재한다. 위숨뇌의 넷째뇌실 뒤쪽 가까운 부분에는 많은 뇌신경들이 분포한다. 중심쪽에서부터 혀밑신경핵, 미주신경, 등쪽운동핵, 고립핵, 안뜰핵과 달팽이핵이 위치한다. 고립핵은 제 7, 9, 10의 뇌신경에서 오는 맛의 들신경 정보와 내장에서 오는 정보를 받아서 처리한다. 안뜰핵과 달팽이핵은 속귀에서 오는 정보를 받는 곳으로, 안뜰핵은 머리의 움직임과 위치 및 중력에 대한 정보를 전달받아 자세근육의 활동을 조절하고, 달팽이핵은 청각 정보를 받아 자세근육의 활동을 조절하고, 달팽이핵은 청각 정보를 받아 뇌로 전달하는 역할을 담당한다. 이러한 숨뇌에 위치한 뇌신경핵들의 분포로 인하여 숨뇌는 심혈관, 호흡, 머리의 움직임, 삼키기 등의 생명에 직접 관계되는 역할을 수행하게 된다. 그물체는 뇌줄기 뒤판의 중앙부 근처의 전반에 걸쳐져 있는 세포군으로 형성되며, 신경세포의 핵과 오름 및 내림 그물신경로가 함께 들어가서 이루어져 있다. 복잡한 신경회로를 형성하고 감각정보와 대뇌겉질 정보의 통합, 몸운동활동 및 자율신경 조절, 의식 조절, 통증 정보 조절에 관여한다. 그물체가 손상을 받게 되면 무의식 상태인 혼수상태가 발생하게 된다. 그물체의 핵은 뇌줄기의 세로축에 평행하게 배열되는 세 개의 기둥형태의 세포군으로 구성되어 있다. 정중시상면에 위치한 솔기핵군, 뒤판의 중앙부위에 위치한 안쪽그물핵군, 가쪽부위에 위치한 가쪽그물핵군이다. 솔기핵군은 정중면에 있는 섬유구조를 의미하는데, 이러한 위치 때문에 정중핵군이라고 부르기도 한다. 솔기핵군은 숨뇌의 불명솔기핵, 창백솔기핵, 다리뇌의 큰솔기핵, 다리뇌솔기핵, 중간뇌에서는 등쪽솔기핵, 위중심솔기핵, 배쪽뒤판핵 등으로 구성된다. 솔기핵군에서는 세로토닌을 분비하는 세포들이 존재하며, 매우 중요한 기능을 담당한다. 안쪽그물핵군의 핵은 뒤판중앙부분에 위치하며 크고 긴 축상성의 세포를 함유하며 뇌줄기의 세로축에 수직방향으로 배열하는 특징을 가진다. 안쪽그물핵군에는 배쪽그물핵, 정중곁그물핵, 거대세포그물핵, 다리뇌의 꼬리쪽다리뇌그물핵, 입쪽다리뇌그물핵, 다리뇌뒤판그물핵 등으로 구성된다. 중간뇌에 존재하는 뒤판 중앙부분의 핵들은 가쪽그물핵군에 속한다. 가쪽그물핵군은 안쪽그물핵군의 세포보다 크기가 작은 특징을 가진다. 가쪽그물핵군에는 숨뇌의 작은세포그물핵, 가쪽그물핵, 다리뇌의 팔곁핵, 중간뇌의 다리다리뇌핵, 쐐기핵 등으로 구성된다. 특히 보행의 시작과 끝에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있는 다리다리뇌핵은 아세틸콜린을 분비하여 창백핵, 시상밑핵, 안뜰핵, 그물척수로가 시작되는 그물영역으로 보내 움직임에 영향을 끼친다. 중추신경계의 광범위한 영역으로 투사되는 신경전달물질 네트워크는 의식, 각성, 수면 등에 영향을 끼치고, 통증, 동기부여, 감정, 중독 등의 과정에서도 중요한 역할을 한다. 신경전달물질 시스템에서 도파민, 노르에피네프린, 세로토닌에 의해 조절되는 것인데, 이러한 세 가지의 생체아민계열 시스템은 임상적으로 매우 중요한 의미를 가진다. 뇌줄기에서 도파민을 분비하는 신경세포가 존재하는 곳은 흑색질과 덮개앞영역의 두 곳이다. 흑색질은 위중간뇌에 위치하고, 꼬리핵과 조가비핵으로 도파민을 분비하여 운동조절에 중요한 영향을 끼치며, 흑색질 신경세포가 파괴되면 파킨슨병이 나타난다. 덮개앞영역은 위중간뇌에 위치하는데 다양한 중추신경계로 넓게 퍼져 동기부여, 감정 등에 중요한 역할을 한다. 인체에서 파킨슨병 때는 감소되어 있고, 정신분열증에서는 증가되어 있으며, 목표를 향한 동작의 순서에서 조직, 작업 기억력과 판단력 등의 인지 기능에도 중요한 역할을 하게 된다.